Przejdź do głównej zawartości

Burzliwe początki przyszłych planet?

Planety rozpoczynają swoje życie owiane tajemnicą, osadzone w wirujących dyskach gazu i pyłu, które otaczają nowo narodzone gwiazdy. Kiedy próbujemy zrozumieć procesy fizyczne zachodzące w tych przysłoniętych środowiskach, jeden z nich wyróżnia się jako osobliwa niewiadoma: burzliwość. Nowe obserwacje pozwoliły spojrzeć na obecność – i brak – turbulencji w dyskach protoplanetarnych.


Turbulencja – to samo zjawisko, które powoduje, że dym świecy tworzy skomplikowane zawirowania lub powoduje wyboistą podróż samolotem – może teoretycznie wpływać na prawie każdy aspekt formowania się i ewolucji planet. Modele wskazują, że te nieprzewidywalne ruchy mogą wpływać na wzrost ziaren i grudek, ewolucję chemii dysku protoplanetarnego w czasie, a nawet na ostateczny ruch orbitalny w pełni uformowanych planet.

Ale czy prawdziwe dyski protoplanetarne są burzliwe? Odpowiedź na to pytanie jest zaskakująco trudna, a do tej pory astronomom udało się przeprowadzić tylko kilka pośrednich pomiarów turbulencji w dyskach protoplanetarnych. Nowe badanie, prowadzone przez Kevina Flaherty'ego (Williams College) wykorzystuje wysoką rozdzielczość ALMA, aby dodać więcej punktów danych do kolekcji, badając ruchy gazu w zewnętrznych obszarach trzech różnych dysków protoplanetarnych.

Wykorzystując modele do interpretacji obserwacji z ALMA dotyczących emisji tlenku węgla z dysków, Flaherty i jego współpracownicy byli w stanie nałożyć ograniczenia na ilość turbulencji w każdym z tych trzech środowisk protoplanetarnych.

Autorzy badań pokazują, że dyski MWC 480 i V4046 Sgr mają tylko słabe – jeżeli w ogóle – turbulencje. Z drugiej strony dysk DM Tau to inna historia: pokazuje prędkości gazu wskazujące na znaczny turbulentny ruch.

Ten podział wyników jest wygodny: daje naukowcom doskonałą okazję do zbadania podobieństw i różnic między tymi dyskami, aby można było spróbować zrozumieć, jakie czynniki prowadzą do burzliwego środowiska formujących się planet, zamiast do spokojnego.

Jednym z proponowanych czynników wpływających na burzliwość jest siła promieniowania jonizującego docierająca do dysków zewnętrznych. DM Tau jest jednym z trzech układów, który nie wykazuje oznak blokującego promieniowanie wiatru dysku wewnętrznego, co może oznaczać, że więcej promieniowania jonizującego dociera do zewnętrznych krawędzi dysku w DM Tau, napędzając zaobserwowane przez naukowców turbulencje.

Inna opcja jest taka, że DM Tau może mieć silniejsze pole magnetyczne niż inne układy. Jest również możliwe, że wiek układu – zaledwie kilka milionów lat – może być czynnikiem wpływającym na siłę turbulencji.

Ogólnie rzecz biorąc, Flaherty i jego współpracownicy sugerują, że słabe turbulencje mogą być cechą dysków tworzących planety – ale jasne jest, że istnieją pewne wartości odstające, takiej jak DM Tau. Więcej podobnych obserwacji pomoże naukowcom lepiej zrozumieć te tajemnicze, osłonięte planetarne żłobki.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…